专利名称：同塔双回路直线钢管塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高压铁塔，具体来说，涉及一种双回路直线钢管塔。
背景技术：
为了减少输电损耗，提高输电质量，减少线路走廊，避免过多占用国土资源，我国目前开始研制交流特高压(IOOOkV)同塔双回路输电技术。交流特高压(IOOOkV)同塔双回路输电技术由于其电压等级高、电磁环境复杂、输送容量大等特点致使铁塔单基耗钢量是常规高压输电线路铁塔的数倍，因此如何选择技术经济性最优的铁塔形式是制约工程造价的关键因素之一。如果在现有的500kV和750kV输电铁塔基础上，将其简单放大，则因为线路走廊比较大，占用过多国土资源，耗钢量成倍增长，极大地提高了工程造价。因此，需要提出一种新的技术来解决上述现有技术中的任何问题。
发明内容本实用新型的一个目的是克服现有技术中的至少一部分缺陷，从而提供一种同塔双回路直线钢管塔。根据本实用新型的一个实施例的同塔双回路直线钢管塔，包括从上到下依次连接的塔头、塔颈、塔身和塔腿，所述塔头为对称布置导线的鼓型塔头，所述鼓型塔头包括上层横担、中层横担和下层横担，所述上层、中层和下层横担为鸭嘴型横担，并且在每个横担的两端连接有“ I，，型绝缘子串，所述钢管塔还包括与所述上横担共用的官帽型地线支架。优选地，所述鼓型塔头的中层横担长度大于所述上层横担和所述下层横担的长度。优选地，所述地线对导线防雷保护角小于_4度。优选地，所述上层横担、中层横担和下层横担的上平面都采用交叉斜材的布置方式。优选地，所述钢管塔采用的钢管构件管径范围为89mm-965mm，厚度范围为 4-22mm。优选地，所述钢管塔的钢管主材之间通过锻造法兰的方式连接。优选地，所述塔颈的变坡处的斜材采用交叉斜材的布置方式。优选地，所述塔腿具有两节间。优选地，所述鸭嘴型横担的端部设置有V型斜材。本实用新型的优点包括下述中的至少一个满足交流IOOOkV特高压同塔双回路线路的电气间隙、导线对地距离、电磁环境等电学对铁塔的要求，铁塔单基耗钢量最少、占用线路走廊最窄、结构安全性最优，可以有效降低交流IOOOkV特高压同塔双回路线路工程本体造价，具有较好的技术经济性。通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中图1是示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔结构的示图。图2示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔的上层横担的顶视图。图3示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔的沿着D-D的剖面。图4示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔的沿着C-C的剖面。图5示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔的沿着B-B的剖面。图6示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔的沿着A-A的剖面。图7示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔的上层横担的底视图。图8示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔的中层横担的顶视图。图9示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔的中层横担的剖面。图10示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔的中层横担的底视图。图11示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔的下层横担的顶视图。图12示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔的下层横担的剖面。图13示出根据本实用新型一个实施例的同塔双回路直线钢管塔的下层横担的底视图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。 在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。图1示出了根据本实用新型的一个实施例的交流特高压同塔双回路直线钢管塔 101的构造。如图1所示，该实施例的交流特高压同塔双回路直线钢管塔(以下简称钢管塔)101按照自上至下的顺序依次包括塔头106、塔颈105、塔身104和塔腿103。钢管塔101 的这些部分连接在一起，共同构成了本实用新型的一个实施例。塔头106包括三层，即上层横担109、中层横担108和下层横担107。在满足地线对导线防雷保护角的前提下，采用中层横担伸长、下层横担缩短的鼓型塔头结构形式。这种布置方式能够使导线的排列紧密，尽量减小塔头尺寸，并且降低杆塔的材料使用量，做到经济合理。对于交流特高压而言，钢管塔的载荷要比普通的500kV线路大很多，所以在本实施例中的横担采用鸭嘴型横担，从而增大横担可以承受的载荷。如图8-图10所示，分别示出了示例性的鸭嘴型横担的俯视图110、底视图112和端部剖面图111。如剖面图111所示，横担的端部设置具有一定高度(例如1000mm)的V型斜材，从而避免挂线角钢受弯控制，可以降低挂线角钢的规格，同时合理引导导线外负荷在横担的传递，避免横担正面构件受力过大。此外，如横担的俯视图110所示，作为一种优选的方式，横担的上平面采用交叉斜材布置形式，相对于现有技术中的横材布置形式，能够有效提高横担抗变形能力，满足承载特高压线路大负荷的要求。当然，横担上平面中斜材的布置方式还可以根据实际情况采用其它方式，这对本领域技术人员是熟知的。作为一种用于交流特高压的钢管塔，电气要求铁塔地线对导线防雷保护角采用负保护，如果单独设置地线支架，其悬挑长度将非常大，而且耗钢量也增加较多。因此，在本实施例的直线钢管塔，采用与上横担公用的官帽型地线支架。如图1所示，官帽型地线支架114设置在上横担109的两端，倾斜向上，沿着远离钢管塔的方向向外伸出。地线挂点113设置在地线支架110的端部，用于挂载地线。对于交流特高压，地线对导线防雷保护角优选为小于-4度，即对于负保护角而言，该保护角的绝对值小于4度。特高压工程不同于一般500kV工程，需要全面考虑设计、加工、施工等各个环节。 官帽型的地线支架布置方式，可以避免传统羊角型地线支架上层横担的传力路径不够简洁，局部构造处理复杂，吊装难度较大的弊端，同时可以减小施工单位施工抱杆的悬臂长度，方便施工组装。为了尽量减小塔头尺寸，两个交流回路中的六相导线(未示出)分别通过“I”型绝缘子串(未示出)挂在横担的两端。作为示例，一种具体的导线设置方式为例如，第一交流回路的导线布置在钢管塔101的左侧，第二交流回路的导线布置在钢管塔101的右侧。在第一交流回路的三相导线中，第一相导线通过“I”型绝缘子串挂在上层横担的导线挂点，第二相导线通过“I”型绝缘子串挂在中层横担的导线挂点，第三相导线通过“ I ”型绝缘子串挂在下层横担的导线挂点。第二交流回路的三相导线中，第二相导线通过“I”型绝缘子串挂在上层横担的导线挂点，第三相导线通过“I”型绝缘子串挂在中层横担的导线挂点，第一相导线通过“I”型绝缘子串挂在下层横担的导线挂点。 上面简要描述了塔头的构造和优点，下面具体描述塔颈和塔腿的构造。钢管塔连接型式一般采用法兰及插板节点，因此节点刚度必须考虑，同时不同的布材型式也会造成杆塔内力分布的不同。本实用新型在塔颈105的变坡处采用交叉斜材的布置形式，替代了现有技术中的“K”型斜材布置形式，能够进一步合理引导塔颈的受力的传递，增加塔颈负荷能力。此外，对于塔腿，采用两节间的布置形式，这种塔腿构造能够有效降低节点次弯矩的影响，避免钢管构件局部变形，提高整体载荷能力。。最后，对于本实用新型的钢管塔，一种优选的钢管构件规格如下管径范围为 89mm-965mm，厚度范围为4mm-22mm。配套螺栓使用8. 8级高强度螺栓。钢管主材之间的连接采用锻造法兰102的连接形式。钢管塔的这种钢管构造，简化了结构形式，优化了结构构造，减少了设计、运输、安装的工作量，而且有效节省工程投资，取得了较好的经济效益。当然，本领域技术人员也可以根据实际环境的需要，选择合适的钢管构件和连接方式。虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
权利要求1.一种同塔双回路直线钢管塔，其特征在于，包括从上到下依次连接的塔头、塔颈、塔身和塔腿，所述塔头为对称布置导线的鼓型塔头，所述鼓型塔头包括连接到塔身的上层横担、中层横担和下层横担，所述上层、中层和下层横担为鸭嘴型横担，并且在每个横担的两端连接有“I”型绝缘子串，所述钢管塔还包括与所述上横担共用的官帽型地线支架。
2.根据权利要求1的同塔双回路直线钢管塔，其特征在于，所述鼓型塔头的中层横担长度大于所述上层横担和所述下层横担的长度。
3.根据权利要求1的同塔双回路直线钢管塔，其特征在于，所述地线对导线防雷保护角小于-4度。
4.根据权利要求1的同塔双回路直线钢管塔，其特征在于，所述上层横担、中层横担和下层横担的上平面都采用交叉斜材的布置方式。
5.根据权利要求1的同塔双回路直线钢管塔，其特征在于，所述钢管塔采用的钢管构件管径范围为89mm-965mm，厚度范围为4_22mm。
6.根据权利要求1的同塔双回路直线钢管塔，其特征在于，所述钢管塔的钢管主材之间通过锻造法兰的方式连接。
7.根据权利要求1的同塔双回路直线钢管塔，其特征在于，所述塔颈的变坡处的斜材采用交叉斜材的布置方式。
8.根据权利要求1的同塔双回路直线钢管塔，其特征在于，所述塔腿具有两节间。
9.根据权利要求1的同塔双回路直线钢管塔，其特征在于，所述鸭嘴型横担的端部设置有V型斜材。
专利摘要本实用新型公开了一种同塔双回路直线钢管塔，其特征在于，包括从上到下依次连接的塔头、塔颈、塔身和塔腿，所述塔头为对称布置导线的鼓型塔头，所述鼓型塔头包括上层横担、中层横担和下层横担，所述上层、中层和下层横担为鸭嘴型横担，并且在每个横担的两端连接有“I”型绝缘子串，所述钢管塔还包括与所述上横担共用的官帽型地线支架。本实用新型的同塔双回路直线钢管塔满足交流1000kV特高压同塔双回路线路的电气间隙、导线对地距离、电磁环境等电学对铁塔的要求，铁塔单基耗钢量最少、占用线路走廊最窄、结构安全性最优，可以有效降低交流1000kV特高压同塔双回路线路工程本体造价，具有较好的技术经济性。
文档编号E04H12/10GK202090663SQ20102069039
公开日2011年12月28日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者刘丽敏, 刘林芳, 包永忠, 吴彤, 孟华伟, 张健, 施菁华, 曾德森, 李喜来, 李鑫, 梁政平, 王虎长, 田三民, 盛可及, 秦庆芝, 管顺清, 肖洪伟, 肖立群, 胡红春, 舒爱强, 董建尧, 陈兴哲, 陈治, 陈海波, 黄兴 申请人:中国电力工程顾问集团东北电力设计院, 中国电力工程顾问集团中南电力设计院, 中国电力工程顾问集团公司, 中国电力工程顾问集团华东电力设计院, 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司, 中国电力工程顾问集团西北电力设计院, 中国电力工程顾问集团西南电力设计院, 国家电网公司